La station hydraulique comprend deux grands systèmes :

1. Un système de production et de traitement d’eau.
2. Un système de production de l’énergie électrique.

2.1 Le Système de Production et de Traitement d'Eau

Ce système se divise en quatre unités :

L’Unité de Pompage (Production) : Cette unité est responsable de pomper l'eau traitée des réservoirs de stockage vers les zones où elle sera utilisée, telles que les maisons, les usines ou les établissements publics. Les deux pompes utilisées sont de type motopompes centrifuges de 0,75 kW / 1400 Tr/min.

A. Éléments de Base de l’Unité :

• 1 châssis monobloc (1200x800xht 1800) 200kg à vide, en acier mécano-soudé inox 304L passivé. Manutention par transpalette (roulettes possibles)
• 2 motopompes centrifuges 0,75 kW – 1450 tr/min AC 400V/tri, turbine en bronze, 9 à 14 m3/h
• 1 réservoir d'une capacité de 250 l + canalisations (INOX 316L)
• 1 vanne à membrane PVC, manuelle (1ère perturbation)
• 2 clapets anti-retour sur les pompes
• 1 jeu de vannes manuelles (inox 316L) de type 3 pièces permettant les démontages rapides, sans risque de fuites
• 1 manomètre au refoulement de chaque pompe
• 1 pressostat pour le contrôle de la colonne d’eau
• 1 capteur de niveau analogique, seuils haut et bas
• 1 débitmètre électronique transmetteur de débit, sortie 4-20 mA, ou 0-10V sortie impulsion
• 1 capteur de pression, signal de sortie 4/20 mA ou 0-10V, précision 0,5 %, échelle 0 à 1,6 bar relatif
• Collecteur pour l’option 2 (3 électrovannes) et pour l’option 3 (1 vanne de régulation automatisée)
• Connexions au module de secours :
  • Électriques (puissance / commande séparées, gaine et prises de type industriel, multibroche)
  • Hydrauliques (tuyaux flexibles et raccords)

B. Principe de Fonctionnement :

Depuis l’armoire de commande, on choisit le mode d’amorçage des pompes (Auto / Manuel). On amorce la motopompe A, par exemple, qui commence à débiter l’eau vers l’unité de traitement. Les différents capteurs (Manomètre, Débitmètre) mesurent la pression de l’eau et sa vitesse et communiquent avec l’automate de l’armoire de commande. L’automate est programmé à déclencher la 2ème pompe à un niveau pré-programmé.

L'Unité de Secours : Cette unité est conçue pour prendre le relais dans deux cas : En cas de panne ou de dysfonctionnement au niveau de l’unité de production (pompage) ou dans le cas de coupure d’électricité. Elle est équipée d'une motopompe de secours et de générateurs de secours pour assurer un approvisionnement continu en eau.

A. Éléments de Base de l’Unité :

• 1 bâti en acier inox 304L mécano-soudé, (1200x800xht 1800) 200kg à vide, équipé de son réservoir d'une capacité de 250 litres et de tuyauteries en inox 316L
• 1 motopompe centrifuge 0,75 kW –1450 tr/min
• 1 vanne à opercule (réglage manuel du débit)
• 1 capteur de niveau analogique (seuils haut & bas)
• 1 pressostat de contrôle
• 1 vanne de vidange de la pompe (métal)
• 1 vanne d’isolement de l’aspiration de la pompe (métal)
• 1 vanne d’isolement du pressostat (métal)
• 2 vannes de raccordement externe (pompier, métal)
• 1 vanne de by-pass (métal)
• 1 manomètre
• 1 débitmètre à flotteur

B. Principe de Fonctionnement :

Dans le cas de dysfonctionnement de l’unité de pompage, l’unité de secours peut prendre le relais de manière manuelle à travers un opérateur ou automatique, où l’automate, situé au niveau de l’unité de commande, ordonne au variateur de vitesse de piloter la pompe selon une fréquence adéquate aux paramètres hydrauliques programmés au préalable : la pression, le débit et le niveau de l’eau. L’unité est dotée de plusieurs capteurs (Débitmètre, Pressostat, Capteur de Niveau).

L'Unité de Traitement : Cette unité est responsable du traitement de l'eau brute pour la rendre propre et sûre à la consommation. Elle inclut un processus de filtration, la désinfection via des lampes UV et l'ajout de produits chimiques pour éliminer les impuretés et les contaminants. Elle est également responsable de maintenir le pH de l’eau entre 7,4 et 7,8. L'eau traitée peut ensuite être stockée dans des réservoirs pour une utilisation ultérieure.

A. Éléments de Base de l’Unité :

• 1 unité de régulation de pH, composants de type industriel
• 1 débitmètre
• 1 sonde pH d’entrée
• 1 pH-mètre
• 1 pompe doseuse pH+ (soude ou CO2, chlore déconseillé avec l’inox)
• 1 pompe doseuse pH- (Acide)
• 1 mélangeur
• 1 sonde pH de contrôle de sortie après mélangeur
• 1 unité de traitement de matières en suspension (MES), composants de type industriel
• 1 filtre industriel pour gros déchets
• 1 filtre industriel pour déchets fins
• 1 bac de vidange
• 1 unité de traitement des bactéries par lampe UV

B. Principe de Fonctionnement :

L’eau provenant de l’unité de production subit un processus de filtrage à travers un filtre pour gros déchets, puis par un filtre pour déchets fins. L’eau issue du filtrage est éclairée par des lampes UV afin de détruire tout type de virus, bactérie ou parasite et empêcher leur croissance. Finalement, l’eau subit un processus de régulation de pH où une sonde de pH, connectée au contrôleur, mesure le degré de pH de l’eau. Si l’eau est au-dessus de 7,8, le contrôleur déclenche la pompe doseuse d’une solution acide (l’acide sulfurique) jusqu’à la régulation. En revanche, si l’eau est en dessous de 7,4, le contrôleur déclenche la pompe doseuse d’une solution basique (alcaline) jusqu’à la régulation.

L'Unité de Commande : Cette unité est responsable de la surveillance et du contrôle de toutes les opérations dans la station de production d'eau. Elle est équipée de systèmes de surveillance en temps réel, de communications avec les capteurs pour détecter les anomalies et les pannes, et de logiciels pour aider à gérer les opérations de la station.

Éléments de Base de l’Unité :

• 1 armoire électrique IP64, porte translucide, serrure 455
• 1 sectionneur cadenassable + protections électriques
• 1 contrôleur de phases
• 1 variateur de vitesse ATV 900 (nouvelle génération)
• 1 ampèremètre
• 1 voltmètre + commutateur pour mesure de phase
• Prises de mesure : tension d’alimentation, arrivée secteur
• Prises de mesure : tension/courant

Principe de Fonctionnement :

L’unité de commande reçoit les données des différents capteurs des paramètres physiques du système, à savoir la pression, le débit, le niveau et la température de l’eau. Elle permet de commander les différents actionneurs, tels que les motopompes et les électrovannes, via son contrôleur, selon des fréquences préprogrammées.

2.2 Le Système de Production de l’Énergie Électrique :

Éléments de Base de l’Unité :

• Une turbine
• Un alternateur
• Un redresseur
• Un régulateur MPPT TriStar TS60
• Une unité de stockage d’énergie électrique (Batterie de 12V / 40Ah)

Principe de Fonctionnement :

La pression de l’eau fait tourner une turbine qui entraîne, en conséquence, un alternateur. Par effet d’induction électromagnétique, un courant alternatif AC est généré depuis l’alternateur. Ce courant est redressé à travers un redresseur pour le convertir en courant continu DC. Le courant est régulé à une tension de 12V ou 24V. Ce courant DC recharge une batterie qui prend le relais dans le cas d’arrêt de l’écoulement de l’eau. L’onduleur convertit le courant continu DC en courant alternatif 230V AC. À ce niveau, l’électricité produite peut être exploitée pour des besoins domestiques ou industriels.